JP5434944B2 - 加圧部材、定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
回転可能に支持され且つ内部に熱源を有する加熱部材と、
前記加熱部材に押し当てられた加圧部材であって、前記加熱部材に対向する定着領域を通過する媒体の幅方向に延びる帯状の帯状部材と、前記帯状部材を挟んで前記加熱部材の反対側に配置された支持部材と、前記支持部材に支持される基端部と前記定着領域側に延びる自由端部とを有する押し当て部材であって、前記幅方向に間隔を空けて配置され且つ媒体が前記定着領域を通過する場合に媒体の厚さに応じて弾性変形可能な複数の付勢部を有し且つ前記自由端部が前記帯状部材を前記加熱部材に向かう付勢方向に付勢することにより前記帯状部材を前記加熱部材に押し当てる前記押し当て部材と、を有し、前記押し当て部材には、前記基端部と前記自由端部との間に前記自由端部を前記基端部に向けて折り返す方向に湾曲させる湾曲部が形成され、前記自由端部は、前記幅方向の全域に連続して延びる板状に形成され、前記付勢部どうしの間には、湾曲部を含み且つ前記湾曲部から前記自由端部に向けて延びる空隙が形成された前記加圧部材と、
を備えたことを特徴とする。
可撓性を有する線材によって構成された前記付勢部、
を備えたことを特徴とする。
自由端が前記定着領域における媒体の搬送方向の下流端部に配置された前記自由端部、
を備えたことを特徴とする。
前記幅方向の中央部が、両端部に比べて、前記加熱部材側に湾曲した状態で配置された前記自由端部、
を備えたことを特徴とする。
前記幅方向の中央部が、両端部に比べて、前記加熱部材側に湾曲した外形に形成された前記支持部材、
を備えたことを特徴とする。
前記各付勢部の前記幅方向の長さとしての付勢幅が、前記幅方向の両端部に配置された前記付勢部に比べて、前記幅方向の中央部に配置された前記付勢部の方が広く形成された前記押し当て部材、
を備えたことを特徴とする。
前記各付勢部どうしの前記幅方向の間隔としての付勢間隔が、前記幅方向の両端部に配置された前記付勢部どうしに比べて、前記幅方向の中央部に配置された前記付勢部どうしの方が狭く形成された前記押し当て部材、
を備えたことを特徴とする。
前記付勢方向における前記各付勢部の厚さが、前記幅方向の両端部に配置された前記付勢部に比べて、前記幅方向の中央部に配置された前記付勢部の方が厚く形成された前記押し当て部材、
を備えたことを特徴とする。
前記幅方向の両端部に配置された前記付勢部を構成する材料に比べて、前記幅方向の中央部に配置された前記付勢部を構成する材料の方が、弾性係数が大きい材料で構成された前記押し当て部材、
を備えたことを特徴とする。
前記加熱部材を回転可能に支持する支持体と、
前記加圧部材を支持すると共に、前記加圧部材が前記加熱部材に押し当てられる押し当て位置と、前記加圧部材と前記加熱部材との押し当てが解除される解除位置と、の間で前記支持体に回転可能に支持される回転支持部材と、
前記基端部と前記自由端部との間に配置されて前記基端部側に対して前記自由端部側が折り返された折り返し部、を有する前記押し当て部材であって、前記折り返し部が前記回転支持部材の回転中心と対応する位置に配置され、且つ、前記回転支持部材が前記押し当て位置に移動した場合に、前記折り返し部を中心として弾性変形した状態で保持されて前記帯状部材を付勢する力を作用させ、前記回転支持部材が前記解除位置に移動した場合に、前記折り返し部を中心として弾性復元する前記押し当て部材と、
を備えたことを特徴とする。
前記加熱部材を回転可能に支持する支持体であって、前記帯状部材が前記加熱部材に押し当てられる押し当て位置と、前記帯状部材と前記加熱部材との押し当てが解除される解除位置と、の間で前記支持部材を回転可能に支持する前記支持体と、
前記支持部材に接触して前記加圧部材を前記押し当て位置に保持する第1の位置と、前記加圧部材の保持を解除して前記解除位置への移動を自由な状態にさせる第2の位置と、の間を移動可能に支持されて、前記支持部材を移動させる移動部材と、
前記支持部材が前記押し当て位置に移動した場合に、前記基端部が前記支持部材を押す方向が前記支持部材が前記押し当て位置から前記解除位置に移動する方向の成分を有するように配置された前記押し当て部材であって、前記移動部材が前記第2の位置に移動した場合に、前記押し当て部材の弾性復元に伴って前記基端部が前記支持部材を押して前記解除位置に移動させる前記押し当て部材と、
を備えたことを特徴とする。
表面に画像を保持する像保持体から媒体に画像を転写する転写装置と、
媒体に転写された画像を加熱し且つ加圧して定着させる請求項1ないし11のいずれかに記載の定着装置と、
を備えたことを特徴とする。
回転可能に支持され且つ内部に熱源を有する加熱部材に押し当てられた加圧部材であって、
前記加熱部材に対向する定着領域を通過する媒体の幅方向に延びる帯状の帯状部材と、
前記帯状部材を挟んで前記加熱部材の反対側に配置された支持部材と、
前記支持部材に支持される基端部と前記基端部から前記定着領域側に延びる自由端部とを有する押し当て部材であって、前記幅方向に間隔を空けて配置され且つ前記幅方向に厚さが異なる媒体が前記定着領域を通過する場合に媒体の厚さに応じて弾性変形可能な複数の付勢部を有し、前記基端部と前記自由端部との間に前記自由端部を前記基端部に向けて折り返す方向に湾曲させる湾曲部が形成され、前記自由端部は、前記幅方向の全域に連続して延びる板状に形成され、前記付勢部どうしの間には、湾曲部を含み且つ前記湾曲部から前記自由端部に向けて延びる空隙が形成され、且つ前記自由端部が前記帯状部材を前記加熱部材に向かう付勢方向に付勢することにより前記帯状部材を前記加熱部材に押し当てる前記押し当て部材と、
を備えたことを特徴とする。
また、請求項1に記載の発明によれば、各付勢部が独立して媒体の厚さに応じて弾性変形することができる。
請求項2に記載の発明によれば、付勢部が線材によって構成されていない場合に比べ、付勢部の材料費を低減でき、定着装置全体の作製費用を低減できる。
請求項4に記載の発明によれば、自由端部の幅方向の中央部が加熱部材側に湾曲した状態で配置されていない場合に比べ、加熱部材に作用する圧力の幅方向の圧力分布の調整をすることができ、定着不良を低減できる。
請求項5に記載の発明によれば、押し当て部材を、幅方向の中央部が加熱部材側に湾曲した状態で配置することができる。
請求項7に記載の発明によれば、幅方向の両端部の付勢部どうしの付勢間隔より中央部の付勢部どうしの付勢間隔の方が狭く形成されていない場合に比べ、加熱部材に作用する圧力の幅方向の圧力分布の調整をすることができ、定着不良を低減できる。
請求項8に記載の発明によれば、幅方向の両端部の付勢部より中央部の付勢部の方が厚く形成されていない場合に比べ、加熱部材に作用する圧力の幅方向の圧力分布の調整をすることができ、定着不良を低減できる。
請求項10に記載の発明によれば、基端部が折り返し部を中心に回転して解除位置に移動する構成を有しない場合に比べ、解除位置において自由端部を大きく弾性復元させて押し当て部材の経時的な永久変形、いわゆる、ヘタリを低減することができ、押し当て位置において加熱部材に作用する圧力の幅方向の圧力分布の調整をすることができ、定着不良を低減できる。
請求項11に記載の発明によれば、加圧部材を押し当て位置に保持する構成を有しない場合に比べ、定着装置の部品点数を低減することができ、費用を低減できる。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1において、画像形成装置Uは、原稿搬送装置U1とこれを支持する原稿台の一例としてのプラテンガラスPGを有する複写機の一例としての画像形成装置本体U2とを備えている。前記原稿搬送装置U1は、複写しようとする複数の原稿Giが重ねて載置される原稿収容部の一例としての原稿給紙トレイTG1と、原稿給紙トレイTG1から前記プラテンガラスPG上の原稿読取位置の一例としての複写位置を通過して搬送される原稿Giが排出される原稿排出部の一例としての原稿排紙トレイTG2とを有している。前記画像形成装置本体U2は、使用者の一例としてのユーザが印刷開始、すなわち、コピースタート等の作動指令信号を入力操作する操作部の一例としてのユーザインタフェースUI、露光光学系A等を有している。前記原稿搬送装置U1でプラテンガラスPG上を搬送される原稿または手動でプラテンガラスPG上に置かれた図示しない原稿からの反射光は、前記露光光学系Aを介して、固体撮像素子CCDでR:赤、G:緑、B:青の電気信号に変換される。画像処理部IPSは、前記RGBの電気信号をY:イエロー、M:マゼンタ、C:シアン、K:黒の画像データに変換して一時的に記憶し、前記画像データを所定の時期、いわゆる、タイミングでレーザ駆動回路DLに出力する。
回転式、いわゆる、ロータリ式の現像装置Gは、回転軸Gaの回転に伴って前記現像領域Q2に順次回転移動するY:イエロー、M:マゼンタ、C:シアン、K:黒の4色の現像器GY,GM,GC,GKを有している。前記各色の現像器GY〜GKは、前記現像領域Q2に現像剤を搬送する現像剤保持体の一例としての現像ロールGRを有しており、現像領域Q2を通過する像保持体PR上の静電潜像を可視像の一例としてのトナー像Tnに現像する。
また、1次転写器T1、中間転写ベルトB、2次転写部材T2等により実施例1の転写装置T1+B+T2が構成されている。
図2は図1に示す定着装置の全体説明図で斜視図である。
図3は図2のIII−III線断面の要部説明図で、加圧ベルトが加熱ロールに接触している状態を示す図である。
図4は図2のIV−IV線断面の要部説明図で、加圧ベルトが加熱ロールから離隔している状態を示す図である。
図5は図2のV−V線断面の要部説明図で、加圧ベルトが加熱ロールに接触し且つシート剥離部材を定着動作位置に保持した状態を示す図である。
図6は図2のVI−VI線断面の要部説明図で、加圧ベルトが加熱ロールに接触し且つシート剥離部材を定着ロール表面から離れた離隔位置に保持した状態を示す図である。
図2、図3、図7において、フロントプレート1およびリアプレート2には、棒連結部の一例として、それらの上端部に直角に折り曲げられたロッド連結部1a,2aが設けられており、左側には、回転中心の一例として、内側に突出するレバー支持軸1b,2bが設けられている。
図7において、レバー支持軸1b,2bには、回転支持部材の一例としての回動レバー3,4が回動可能に支持されている。
前記回動レバー3,4には、前側の端部装着部材5および後側の端部装着部材6が支持されている。また、薄膜状のエンドレスのベルト本体Fp1の内側には加圧ベルトFpの幅方向に延びる支持部材の一例としてのベルト支持フレーム7が配置されている。
前記断面J型のフレーム本体8およびプレート9により構成されたベルト支持フレーム7は、前記フロントプレート1およびリアプレート2にそれぞれ支持された前記各回動レバー3,4に、端部装着部材5,6を介して連結されている。前記各回動レバー3,4は、ベルト支持フレーム7の長手方向の両端部が支持して回転し、加熱ロールFhに対してベルト支持フレーム7を接近させた押し当て位置と離隔させた解除位置の一例としての離隔位置との間で移動する。
前記プレート9上面には、摺動部材の一例としてのシート状の摺動シート16と、前後方向に延びる板状の台座部19とが支持されている。なお、符号3〜16を付した各部材については、例えば、特開2002−148972号公報や特開2002−148984号公報等に記載されており、従来公知であるため、詳細な説明を省略する。
また、前記摺動シート16と前記台座部19との間には、定着領域Q5と対応する位置に、押し当て部材の一例としての板バネ21が配置されている。
図3、図5に示す状態では、板バネ21は加圧ベルトFpをその裏面側から加熱ロールFhに押し当てている。板バネ21は加熱ロールFhよりも剛性が高くなるように構成されているため、加熱ロールFhの表面は前記板バネ21により押し当てられる部分が凹状に変形している。この変形により加熱ロールFhおよび加圧ベルトFpの接触領域である定着領域Q5を通過するシートSは加熱ロールFh表面から剥離し易くなっている。
また、前記フロントプレート1およびリアプレート2により回転操作軸29が回転可能に支持されており、前記回転操作軸29の前端部には回動操作部材の一例としての操作ハンドル31が固定されている。回転操作軸29の両端部には、それぞれ前記フロントプレート1またはリアプレート2の内側面に隣接する位置に、加圧ベルトFpを昇降させるための昇降部材の一例としての昇降カム32がねじN1により固定されている。前記符号29および32で示された要素により回動位置調節部材29,32が構成されている。
また、前記操作ハンドル31が図2から半時計方向に回転すると、前記昇降カム32は図3の位置から図4の位置に回転し、剥離部材移動用カム33は図5の位置から図6の位置に回転する。このとき、加圧ベルトFpは、加熱ロールFhから離隔して押し当てが解除された位置に保持される。
図2、図5、図6において、前記回転操作軸29には、横向きU字形状の断面形状を有する剥離部材支持部材36が回転可能に支持されている。前記剥離部材支持部材36には、案内部材支持用の付勢部材の一例としてのガイドロール支持用板ばね37および付勢支持部材の一例としての板ばね固定部材38がねじN3により固定されている。図5、図6において、ガイドロール支持用板ばね37の下端部には媒体案内部材の一例としての複数のガイドロール39が回転可能に支持されている。
図8は実施例1の板バネの説明図であり、図8Aは板バネの斜視拡大図、図8Bは台座部に支持された板バネの基端部を右方から左方に向かって見た状態の説明図である。
図8Aにおいて、実施例1の前記板バネ21は、後方から前方に見てコの字状に形成されており、左方に延びて台座部19に支持される基端部62と、基端部62左端から連続する横向きU字状に折り返された折り返し部63と、折り返し部63上端から基端部62に対向して右方に延びる自由端部64とを有する。前記自由端部64には、ベルト本体Fp1の上端部を上方に付勢する付勢面66が形成されている。前記基端部62の右端は右側の上側リブ19aと接触して右方へのズレが規制されている。
実施例1の前記各付勢部68は、平板部67左端から折り返し部63を通過して基端部
62まで連続して形成されている。具体的には、前記各付勢部68は、平板部67から連続して左方に延びる左方延長部68aと、左方延長部68aから連続して延びて下方に湾曲した湾曲部68bと、湾曲部68bから連続して右方に延びて形成された右方延長部68cとを有する。
したがって、実施例1では、前記板バネ21は、上側右端部の平板部67のみを残して、搬送方向としての左右方向に沿って延びる空隙の一例としてのスリット69が前後方向に間隔を空けて形成された平板状の部材が横向きのU字状に曲げられて構成されている。
なお、実施例1では、前記前記板バネ21は、前後方向中央が前後両端に比べ上方に約1.0[mm]ほど高くなるように予め設定されている。
また、実施例1では、前記板バネ21の板厚が、約0.3[mm]、前記平板部64の左右方向の長さが、約5.0[mm]に予め設定されている。また、実施例1では、前記各付勢部36の左方延長部66aの左右方向の長さが、約3.0[mm]、前記折り返し部66bの曲率半径が、約2.0[mm]、上下方向の高さが、約4.0[mm]、湾曲した円弧の長さが、約6.3[mm]、前記右方延長部66cの左右方向の長さが約8.0[mm]に予め設定されている。
前記複数の付勢部68によって、実施例1の付勢力供給部70が構成されている。
前記構成を備えた実施例1の前記画像形成装置Uでは、画像形成動作、いわゆる、ジョブを開始した場合、像保持体PR表面の静電潜像が現像され、ベルトモジュールBM等を介して、2次転写領域Q4を通過するシートSに画像が転写され、定着装置FによってシートS表面の未定着画像が加熱され且つ加圧されて定着される。
このとき、実施例1では、加圧ベルトFpの板バネ21によって薄肉のベルト本体Fp1が加熱ロールFhに押し当てられて形成された定着領域Q5をシートSが搬送される。
また、実施例1の前記画像形成装置Uは、加圧ロールが厚肉の弾性体層によって構成された加圧ロールを有する特許文献2等の構成に比べ、加圧ベルトFp全体の熱容量が低減され、加熱ロールFhの熱が奪われることを低減されており、加熱ロールFhの加熱時に速やかに昇温される。よって、消費電力が低減されると共に、画像形成開始までの時間も短縮することが可能となっている。
このため、特許文献1〜4のように、板バネや圧力パッド等の押し当て部材が、加熱ロールFhの軸方向、すなわち、前後方向に連続して延びて一体的に形成されていると、加熱ロールFhは、シート厚が大きい前後方向の凸部分に応じた部分が局所的に大きな圧力で付勢される。また、シートSが通常の印刷用紙であっても、用紙の幅方向の両端縁より内側と外側とでは1枚分のシート厚があり、両端縁に応じた部分が局所的に大きな圧力で付勢される。
この結果、実施例1の前記画像形成装置Uは、押し当て部材に各付勢部68が形成されていない特許文献1〜4の構成に比べ、シートSの通過時に加熱ロールFhに局所的に大きな圧力が作用することが低減され、破損等が低減されている。
したがって、実施例1の前記画像形成装置Uは、定着領域Q5の軸方向については付勢部38でシート厚に応じて独立して弾性変形可能にしつつ、平板部67が加熱ロールFhを付勢する方向については剛性を大きくして加熱ロールFh表面を凹状に変形させてシートSを剥離させ易くすることが可能となっている。
この結果、実施例1では、定着領域Q5の搬送方向の上流側では各付勢部38が加熱ロールFhに対する局所的に大きな圧力を吸収しつつ、下流側では平板部37が定着領域Q5からのシートSの剥離性を向上させることが可能になっている。
この結果、実施例1の前記画像形成装置Uは、板バネ21の前後方向中央部が上方に盛り上がっていない構成に比べ、加熱ロールFhの軸方向の圧力分布の調整をすることが可能になっている。
図10は実施例2の定着装置の要部説明図であり、図10Aは図9の状態からベルト部材と端部装着部材とフィンと含油フェルトと摺動シートとを省略した説明図であり、図10Bは図10Aの矢印XB方向から見た状態で端部装着部材とフィンとを装着した状態の説明図である。
図11は図9のXI−XI線断面の要部説明図であり、実施例2の加熱ロールおよび加圧ベルトの要部断面説明図である。
次に本発明の実施例2の説明をするが、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成される。
前記各プレート101,102の上側には、加熱用の軸受部材の一例としての加熱用ベアリング103,104を介して、加熱ロールFhを回転可能に支持する加熱用の支持部の一例としての加熱ロール支持部106,107が形成されている。なお、加熱ロールFhは、図11に示す熱源の一例としてのヒーターFhaが内部に配置されており、図10Bに示すように、駆動伝達部材の一例としてのギア列108を介して、定着用の駆動部の一例としての定着用モータ109から駆動力が伝達される。
また、前記各プレート101,102には、ホルダ支持孔111,112の右方に移動用の保持部の一例としての円形状のレバー支持孔113,114が形成されている。
また、実施例2では、図10に示すように、支持部材の一例として、前後方向に延びる加圧ホルダ116が前記各プレート101,102の間に配置されている。
実施例2の前記加圧ホルダ116は、支持部材本体の一例として、前後方向に延びる平板状のホルダ本体117を有する。実施例2の前記ホルダ本体117の前後両端部には、ホルダ支持孔111,112を貫通する被支持部118,119が形成されている。前記ホルダ本体117は、回転中心111a,112aを中心として、前記被支持部118,119が前記左端縁111b,112bに接触する押し当て位置と、前記右端縁111c,112cに接触する離隔規制位置との間を回転移動可能に支持されている。
なお、実施例2の前記台座部123は、実施例1と同様に、前後両端部から前後方向中央に進むに連れて上下方向の高さが高くなるように形成されている。よって、台座部123に搬送方向下流端部が支持された実施例2の前記板バネ21は、実施例1と同様に、前後方向中央が上方に湾曲した形状、すなわち、前後方向中央部が約1.0[mm]ほど上方に盛り上がった形状となっている。
また、前記各プレート101,102の内側には、無端帯状の帯状部材の一例として、前後方向に延びる円筒状のベルト本体126が加圧ホルダ116の外周を囲むように配置されている。
また、前記板バネ21と前記ベルト本体126との間には、摺動部材の一例として、シート状の摺動シート141が配置されている。実施例2の前記摺動シート141は、前記ホルダ本体117の上端部に固定支持された被支持部141aと、被支持部141aから右斜め上方に延びて形成され且つベルト本体126の内周面と板バネ21の付勢面66との間に挟まれる被挟持部141bとを有する。実施例2の前記摺動シート141は、表面が低摩擦材料の一例としてのPTFE:polytetrafluoroethylene、ポリテトラフルオロエチレン、すなわち、四フッ化エチレン樹脂により構成されており、回転するベルト本体126と固定支持された板バネ21との間の摩擦力を低減し、摺擦による磨耗を低減する。
また、図9、図10Bにおいて、前記ホルダ本体117の前後両側には、帯状部材の端部保持部材の一例として、下方が円弧となる半月板状の端部装着部材143,144が装着されている。実施例2の前記端部装着部材143,144は、回転するベルト本体126が前後方向に移動した場合に、前後両端が端部装着部材143,144の内側面に接触することでベルト本体126の片寄りが規制される。
また、前記各プレート101,102の外側には、移動部材の一例として、ユーザが操作可能な操作レバー151,152が支持されている。実施例2の前記操作レバー151,152は、全体が前記各プレート101,102と対向する細長い平板状に形成され、操作レバー151,152の中央部が回転軸153,154を中心として、レバー支持孔113,114に回転可能に支持される。実施例2の前記操作レバー151,152の一端側には、ユーザに把持される長方形の平板状の把持部156,157が形成されており、他端部には、扇形の平板状の接触部158,159が形成されている。
実施例2の前記操作レバー151,152は、回転軸153,154を回転中心として、図6A、図6Bに示す第1の位置の一例として、ジョブを実行するためのジョブ時操作位置と、図6C、図6Dに示す第2の位置の一例として、媒体詰まり、いわゆる、ジャムを除去するためのジャム時操作位置との間を回転可能に支持されている。
前記構成を備えた実施例2の画像形成装置Uでは、図12A〜図12Dに示すように、操作レバー151,152がジョブ時操作位置とジャム時操作位置との間を移動すると、板バネ21の弾性復元によってホルダ本体117が回転して、ホルダ本体117が押し当て位置と離隔位置との間を移動可能になっている。
この結果、実施例2の前記画像形成装置Uは、実施例1の構成に比べ、回動レバー3,4や圧縮ばね27や昇降カム32等の部品点数を低減することが可能となっており、加圧ベルトFp、定着装置F、画像形成装置Uを作製する費用、いわゆる、コストを低減することが可能となっている。
その他、実施例2の前記画像形成装置Uは、実施例1の前記画像形成装置Uと同様の作用効果を奏する。
次に本発明の実施例3の説明をするが、この実施例3の説明において、前記実施例2の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例2と相違しているが、他の点では前記実施例2と同様に構成される。
図13において、実施例3では、台座部123の前後方向中央部の盛り上がり形状が省略されている。また、板バネ21は、前後両端から前後方向中央に進むに連れて短冊状の付勢部68の前後方向の幅である付勢幅が広くなるように形成されている。すなわち、実施例3の前記板バネ21は、スリット69どうしの間隔が前後両端から前後方向中央に進むに連れて広く設定されている。
前記構成を備えた実施例3の画像形成装置Uでは、前後両端部の付勢部68に比べ、前後方向中央部の付勢部68の方が付勢幅が広く、剛性が高くなっている。したがって、実施例3の前記板バネ21では、軸方向の中央部が両端部に比べて加熱ロールFhを押す圧力が大きくなる形状になっており、加熱ロールFhの軸方向中央部の圧力が低下することが低減されている。この結果、実施例3の前記画像形成装置Uは、軸方向両端から中央に進むに連れて付勢部68の軸方向の付勢幅が広くなる構成を有しない場合に比べ、加熱ロールFhの軸方向の圧力分布の調整をすることが可能になっている。
その他、実施例3の前記画像形成装置Uは、実施例1、2の前記画像形成装置Uと同様の作用効果を奏する。
次に本発明の実施例4の説明をするが、この実施例4の説明において、前記実施例3の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例3と相違しているが、他の点では前記実施例3と同様に構成される。
図14において、実施例4では、実施例3と同様に、台座部123の前後方向中央部の盛り上がり形状が省略されている。また、板バネ21は、前後両端から前後方向中央に進むに連れてスリット69の前後方向の幅である付勢間隔が狭くなるように形成されている。すなわち、実施例4の前記板バネ21は、短冊状の付勢部68どうしの付勢間隔が前後両端から前後方向中央に進むに連れて狭く設定されており、付勢部68自体の付勢幅が広く設定されている。
前記構成を備えた実施例4の画像形成装置Uでは、前後両端部のスリット69に比べ、前後方向中央部のスリット69の方が付勢間隔が広く、付勢部68自体の付勢幅が広く設定され、前後両端から前後方向中央に進むに連れて剛性が高くなっている。すなわち、実施例4の前記板バネ21は、軸方向の中央部が両端部に比べて加熱ロールFhを押す圧力が大きくなる形状になっており、加熱ロールFhの軸方向中央部の圧力が低下することが低減されている。この結果、実施例4の前記画像形成装置Uは、軸方向両端から中央に進むに連れてスリット69の軸方向の付勢間隔が狭くなる構成を有しない場合に比べ、加熱ロールFhの軸方向の圧力分布の調整をすることが可能になっている。
その他、実施例4の前記画像形成装置Uは、実施例1〜3の前記画像形成装置Uと同様の作用効果を奏する。
次に本発明の実施例5の説明をするが、この実施例5の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成される。
図15において、実施例5では、板バネ21は、実施例1のスリット69に替えて、板バネ21の折り返された外側の面に配置され、左右方向に沿って延びる溝部69′が前後方向に間隔を空けて形成されている。
よって、実施例5では、前記板バネ21は、付勢部68どうしが、溝部69′で分けられると共に、連結部の一例としての薄板状の底部69a′によって前後方向に連結されている。
前記構成を備えた実施例5の画像形成装置Uでは、板バネ21には、加熱ロールFhの軸方向に間隔を空けて左右方向に延びる溝部69′が複数形成されている。よって、封筒等のシートSが定着領域Q5を通過する際に、各付勢部68がほぼ独立して弾性変形可能になっている。したがって、溝部69′が形成されていない場合に比べ、シート厚に応じて各付勢部68が弾性変形し易く、加熱ロールFhを付勢する圧力の局所的な上昇を吸収し易くなっている。
この結果、実施例5の前記画像形成装置Uは、押し当て部材に溝部69′が形成されていない特許文献1〜4の構成に比べ、シートSの通過時に加熱ロールFhに局所的に大きな圧力が作用することが低減され、加熱ロールFhの破損等が低減されている。また、実施例5の前記画像形成装置Uでは、付勢部68どうしが薄い底部69a′で連結されておらず各付勢部68がバラバラになる場合に比べ、加圧ベルトFpの組立時の板バネ21の取り扱いが容易になっている。
その他、実施例5の前記画像形成装置Uは、実施例1〜4の前記画像形成装置Uと同様の作用効果を奏する。
次に本発明の実施例6の説明をするが、この実施例6の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成される。
図16において、実施例6では、実施例1板バネ21に替えて、加熱ロールFhにベルト本体Fp1を押し当てる押し当て部材21′が配置されている。
図16において、実施例6の前記押し当て部材21′は、1枚の平板にスリットが形成されて加工、作成された実施例1とは異なり、1本の線材が折り曲げられて作成された付勢力供給部70′と、付勢力供給部70′との一端側に支持された平板部67′とを有する。実施例6の前記付勢力供給部70′は、矩形波状に折り曲げられて形成されており、実施例1と同様に撓んだ状態で台座部19に支持されている。
また、平板部67′の左端面には、前後方向に延びる溝状の嵌め込み部67a′が形成されている。よって、平板部67′は、嵌め込み部67a′に自由端側の連結部68d′と左方延長部68a′の右端部が嵌め込まれた状態で前記付勢力供給部70′に支持されている。
前記構成を備えた実施例6の画像形成装置Uでは、押し当て部材21′は、加熱ロールFhの軸方向に間隔を空けて複数の付勢部68′が配置されており、他の付勢部68′に対して独立して弾性変形可能となっている。よって、封筒等のシートSが定着領域Q5を通過しても、シート厚に応じて各付勢部68′がそれぞれ弾性変形し、加熱ロールFhを付勢する圧力の局所的な上昇を吸収することが可能になっている。
この結果、実施例6の前記画像形成装置Uは、押し当て部材に各付勢部68′が形成されていない特許文献1〜4の構成に比べ、シートSの通過時に加熱ロールFhに局所的に大きな圧力が作用することが低減され、破損等が低減されている。
また、実施例6の画像形成装置Uは、複数の付勢部68′が1本の線材によって構成されていない場合に比べ、押し当て部材21′の材料費等の費用、いわゆる、製作コストを低減することが可能となっている。
その他、実施例6の前記画像形成装置Uは、実施例1〜5の前記画像形成装置Uと同様の作用効果を奏する。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H017)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、画像形成装置Uの一例としてのプリンタを例示したが、これに限定されず、複写機、FAX、あるいはこれら複数の機能を備えた
等に適用可能である。また、多色、いわゆる、カラーの画像形成装置に限定されず、単色、いわゆる、モノクロの画像形成装置により構成することも可能である。
(H02)前記実施例の前記加熱ロールFhについては、例えば、特許文献2等の薄肉円筒状の基体を用いて、ニップ部分で弾性変形し易くし、定着領域Q5の搬送方向の長さを長くすることも可能である。
(H04)前記実施例では、ベルト支持フレーム7やホルダ本体117を回転させて離隔位置まで移動させた場合に、ベルト本体Fp1,126が加熱ロールFhを押し当てる圧力が低下し且つ接触する状態となるように設定されているが、これに限定されず、例えば、ベルト本体Fp1,126が加熱ロールFhから完全に離れる位置までベルト支持フレーム7やホルダ本体117を回転させるように構成することも可能である。
(H06)前記実施例では、板バネ21や押し当て部材21′を後方から前方に見てコの字状に形成し、特許文献1等の従来の定着パッド等と置き換え可能となる構成としたが、板バネ21や押し当て部材21′の形状についてはこれに限定されず、例えば、摺動シート16,141と同様に前方から後方に見て横向きL字状に形成したり、S字状等の任意の形状に形成したりすることも可能である。
(H09)前記実施例5では、溝部69′を板バネ21の折り返された外側の面に形成して薄板状の底部69a′を板バネ21の内側に配置しているが、これに限定されず、例えば、溝部を板バネ21の内側の面に形成して薄板状の底部を板バネ21の外側に配置することも可能である。また、例えば、溝部を板バネ21の内側および外側の両面に形成して薄板状の連結部を板バネ21の幅方向の中央部に配置することも可能である。
(H011)前記実施例6では、平板部67′の嵌め込み部67a′に自由端側の連結部68d′と左方延長部68a′の右端部を嵌め込むことにより、付勢力供給部70′に平板部67′が支持されているが、これに限定されず、例えば、平板部67′の下面左端部に自由端側の連結部68d′と左方延長部68a′の右端部を接着剤等で接着することにより、付勢力供給部70′が平板部67′を支持することも可能である。
(H013)前記実施例では、定着領域Q5から搬出されるシートSの剥離性を向上させるために剛性の大きい平板部37,37′を設けているが、例えば、平板部37,37′の範囲にも、スリット39や溝部39′等を設けることが可能である。また、前記実施例では、加熱ロールFhに巻き付いたシートSを剥離する剥離部材44を設けているが、平板部37,37′による剥離性が十分である場合や低コスト化の場合には、これを省略することも可能である。
(H016)前記実施例では、摺動シート16,141を設けることにより、回転するベルト本体Fp1,126と固定支持された押し当て部材21,21′との間の摩擦力を低減して摺擦による磨耗を低減したが、例えば、押し当て部材21,21′のベルト本体Fp1,126との接触部分に低摩擦材料をメッキやコーティング等して摺擦による磨耗を低減することにより、摺動シート16,141を省略して部品点数を低減することも可能である。
(H017)前記実施例では、押し当て部材21,21′の前後方向中央部を上方に盛り上げるために、台座部19,123の上面を湾曲させて前後両端部から中央に進むに連れて上方に高くなるように形成されているが、これに限定されず、例えば、図17に示すように、台座部19,123の上面を、搬送方向の上流端から下流端に進むに連れて加熱ロールFhに近づくよう傾斜させ、且つ、前後方向の両端から中央に進むに連れて傾斜角度が小さくなるように形成することも可能である。すなわち、図17Bに示すように、搬送方向の下流端である右端の高さhを前後方向で変化させず、且つ、上流端である左端の高さを、前後方向の両端から中央に進むに連れて、h1からh2まで高くなるように設定して、水平方向に対する傾斜角度がθ1からθ2まで小さくなるように設定することも可能である。
Claims (13)
- 回転可能に支持され且つ内部に熱源を有する加熱部材と、
前記加熱部材に押し当てられた加圧部材であって、前記加熱部材に対向する定着領域を通過する媒体の幅方向に延びる帯状の帯状部材と、前記帯状部材を挟んで前記加熱部材の反対側に配置された支持部材と、前記支持部材に支持される基端部と前記定着領域側に延びる自由端部とを有する押し当て部材であって、前記幅方向に間隔を空けて配置され且つ媒体が前記定着領域を通過する場合に媒体の厚さに応じて弾性変形可能な複数の付勢部を有し且つ前記自由端部が前記帯状部材を前記加熱部材に向かう付勢方向に付勢することにより前記帯状部材を前記加熱部材に押し当てる前記押し当て部材と、を有し、前記押し当て部材には、前記基端部と前記自由端部との間に前記自由端部を前記基端部に向けて折り返す方向に湾曲させる湾曲部が形成され、前記自由端部は、前記幅方向の全域に連続して延びる板状に形成され、前記付勢部どうしの間には、湾曲部を含み且つ前記湾曲部から前記自由端部に向けて延びる空隙が形成された前記加圧部材と、
を備えたことを特徴とする定着装置。 - 可撓性を有する線材によって構成された前記付勢部、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 - 自由端が前記定着領域における媒体の搬送方向の下流端部に配置された前記自由端部、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。 - 前記幅方向の中央部が、両端部に比べて、前記加熱部材側に湾曲した状態で配置された前記自由端部、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の定着装置。 - 前記幅方向の中央部が、両端部に比べて、前記加熱部材側に湾曲した外形に形成された前記支持部材、
を備えたことを特徴とする請求項4に記載の定着装置。 - 前記各付勢部の前記幅方向の長さとしての付勢幅が、前記幅方向の両端部に配置された前記付勢部に比べて、前記幅方向の中央部に配置された前記付勢部の方が広く形成された前記押し当て部材、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の定着装置。 - 前記各付勢部どうしの前記幅方向の間隔としての付勢間隔が、前記幅方向の両端部に配置された前記付勢部どうしに比べて、前記幅方向の中央部に配置された前記付勢部どうしの方が狭く形成された前記押し当て部材、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の定着装置。 - 前記付勢方向における前記各付勢部の厚さが、前記幅方向の両端部に配置された前記付勢部に比べて、前記幅方向の中央部に配置された前記付勢部の方が厚く形成された前記押し当て部材、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の定着装置。 - 前記幅方向の両端部に配置された前記付勢部を構成する材料に比べて、前記幅方向の中央部に配置された前記付勢部を構成する材料の方が、弾性係数が大きい材料で構成された前記押し当て部材、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の定着装置。 - 前記加熱部材を回転可能に支持する支持体と、
前記加圧部材を支持すると共に、前記加圧部材が前記加熱部材に押し当てられる押し当て位置と、前記加圧部材と前記加熱部材との押し当てが解除される解除位置と、の間で前記支持体に回転可能に支持される回転支持部材と、
前記基端部と前記自由端部との間に配置されて前記基端部側に対して前記自由端部側が折り返された折り返し部、を有する前記押し当て部材であって、前記折り返し部が前記回転支持部材の回転中心と対応する位置に配置され、且つ、前記回転支持部材が前記押し当て位置に移動した場合に、前記折り返し部を中心として弾性変形した状態で保持されて前記帯状部材を付勢する力を作用させ、前記回転支持部材が前記解除位置に移動した場合に、前記折り返し部を中心として弾性復元する前記押し当て部材と、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の定着装置。 - 前記加熱部材を回転可能に支持する支持体であって、前記帯状部材が前記加熱部材に押し当てられる押し当て位置と、前記帯状部材と前記加熱部材との押し当てが解除される解除位置と、の間で前記支持部材を回転可能に支持する前記支持体と、
前記支持部材に接触して前記加圧部材を前記押し当て位置に保持する第1の位置と、前記加圧部材の保持を解除して前記解除位置への移動を自由な状態にさせる第2の位置と、の間を移動可能に支持されて、前記支持部材を移動させる移動部材と、
前記支持部材が前記押し当て位置に移動した場合に、前記基端部が前記支持部材を押す方向が前記支持部材が前記押し当て位置から前記解除位置に移動する方向の成分を有するように配置された前記押し当て部材であって、前記操作部が前記第2の位置に移動した場合に、前記押し当て部材の弾性復元に伴って前記基端部が前記支持部材を押して前記解除位置に移動させる前記押し当て部材と、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の定着装置。 - 表面に画像を保持する像保持体から媒体に画像を転写する転写装置と、
媒体に転写された画像を加熱し且つ加圧して定着させる請求項1ないし11のいずれかに記載の定着装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 回転可能に支持され且つ内部に熱源を有する加熱部材に押し当てられた加圧部材であって、
前記加熱部材に対向する定着領域を通過する媒体の幅方向に延びる帯状の帯状部材と、
前記帯状部材を挟んで前記加熱部材の反対側に配置された支持部材と、
前記支持部材に支持される基端部と前記基端部から前記定着領域側に延びる自由端部とを有する押し当て部材であって、前記幅方向に間隔を空けて配置され且つ前記幅方向に厚さが異なる媒体が前記定着領域を通過する場合に媒体の厚さに応じて弾性変形可能な複数の付勢部を有し、前記基端部と前記自由端部との間に前記自由端部を前記基端部に向けて折り返す方向に湾曲させる湾曲部が形成され、前記自由端部は、前記幅方向の全域に連続して延びる板状に形成され、前記付勢部どうしの間には、湾曲部を含み且つ前記湾曲部から前記自由端部に向けて延びる空隙が形成され、且つ前記自由端部が前記帯状部材を前記加熱部材に向かう付勢方向に付勢することにより前記帯状部材を前記加熱部材に押し当てる前記押し当て部材と、
を備えたことを特徴とする加圧部材。
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